JP4608221B2 - Dna配列符号化装置及び方法 - Google Patents
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Description
110 比較部
120 分割部
130 変換部
140 コーディング部
150 圧縮部
160 コード貯蔵部
170 配列貯蔵部
180 前処理部
185 暗号化部
190 変異配列貯蔵部
Claims (14)
- DNA情報が知られた参照配列を基準として、符号化する対象配列を整列し、前記参照配列と前記対象配列との間に一致しない部分の配列に該当する差異点を抽出する比較部と、
前記抽出された参照配列と対象配列との差異点を該差異点に対応する所定の文字より構成された文字列に変換する変換部と、
前記それぞれの文字に対応する所定の変換コードが貯蔵されるコード貯蔵部と、
前記文字列を構成するそれぞれの文字を前記変換コードによってコーディングするコーディング部と、
前記変換コードによってコーディングされた前記対象配列を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮された対象配列が貯蔵される配列貯蔵部と、を含み、
前記文字はDNAを構成する塩基を表す第1文字、前記差異点の数を表す第2文字、前記差異点の開始及び終了を表す第3文字、及び前記差異点の連続を表す第4文字を含むことを特徴とするDNA配列符号化装置。 - 前記変換部は前記差異点それぞれに対して前記差異点の開始、前記差異点の開始位置、前記差異点の連続、差異点の連続する塩基の数、前記差異点を構成する塩基、前記差異点の終了、及び前記差異点の開始位置から前記差異点の終了位置までの距離の情報を、それぞれ前記第3文字、前記第2文字、前記第4文字、前記第2文字、前記第1文字、前記第3文字、及び前記第2文字に変換し、変換された文字が連続的に配列された前記文字列を出力することを特徴とする請求項1に記載のDNA配列符号化装置。
- 前記差異点の形態は、前記参照配列と前記対象配列との開始領域が一致しない開始領域不一致、前記参照配列には存在する塩基が前記対象配列の対応する位置に存在しないことを表す空白、前記参照配列と前記対象配列との対応する1つの位置に相異なる塩基が存在する単一塩基対不一致、前記参照配列には存在しない塩基が前記対象配列の対応する位置に存在する挿入、前記参照配列と前記対象配列との対応する複数の位置に相異なる塩基が存在する多重塩基対不一致、及び前記参照配列と前記対象配列との終了領域が一致しない終了領域不一致を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のDNA配列符号化装置。
- 前記変換コードは前記所定の文字それぞれに対応する4ビットのコードであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のDNA配列符号化装置。
- 前記抽出された差異点を所定サイズの断片に分割する分割部をさらに含み、
前記変換部は前記分割部によって分割された断片を基準として前記抽出された差異点を文字列に変換することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のDNA配列符号化装置。 - ランダム変数を入力とする変異配列生成関数によって変異配列生成因子を生成し、前記変異配列生成因子によって前記参照配列を変形する前処理部をさらに含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のDNA配列符号化装置。
- 前記変異配列生成因子は、変異の総数、変異間の距離、変異の長さ、変異の種類、及び変異配列を含むことを特徴とする請求項6に記載のDNA配列符号化装置。
- DNA情報が知られた参照配列を基準として、符号化する対象配列を整列する段階と、
前記参照配列と前記対象配列との間に一致しない部分の配列に該当する差異点を抽出する段階と、
前記抽出された参照配列と対象配列との差異点を該差異点に対応する所定の文字より構成された文字列に変換する段階と、
前記文字列を構成するそれぞれの文字をそれぞれの文字に対応する所定の変換コードによってコーディングする段階と、
前記変換コードによってコーディングされた前記対象配列を圧縮する段階と、
前記圧縮された対象配列を貯蔵する段階と、を含み
前記文字はDNAを構成する塩基を表す第1文字、前記差異点の数を表す第2文字、前記差異点の開始及び終了を表す第3文字、及び前記差異点の連続を表す第4文字で構成されることを特徴とするDNA配列符号化方法。 - 前記変換する段階は、
前記差異点それぞれに対して前記差異点の開始を表す前記第3文字を付与する段階と、
前記差異点の開始位置を表す前記第2文字を付与する段階と、
前記差異点の連続を表す前記第4文字を付与する段階と、
前記差異点を構成する塩基の数を表す前記第2文字を付与する段階と、
前記差異点を構成する塩基を表す前記第1文字を付与する段階と、
前記差異点の終了を表す前記第3文字を付与する段階と、
前記差異点の開始位置から前記差異点の終了位置までの距離を表す前記第2文字を付与する段階と、
前記付与された文字が連続的に配列された文字列を出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項8に記載のDNA配列符号化方法。 - 前記差異点の形態は前記参照配列と前記対象配列との開始領域が一致しない開始領域不一致、前記参照配列には存在する塩基が前記対象配列の対応する位置に存在しないことを表す空白、前記参照配列と前記対象配列との対応する1つの位置に相異なる塩基が存在する単一塩基対不一致、前記参照配列には存在しない塩基が前記対象配列の対応する位置に存在する挿入、前記参照配列と前記対象配列との対応する複数の位置に相異なる塩基が存在する多重塩基対不一致、及び前記参照配列と前記対象配列との終了領域が一致しない終了領域不一致を含むことを特徴とする請求項8または9に記載のDNA配列符号化方法。
- 前記変換コードは前記所定の文字それぞれに対応する4ビットのコードであることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載のDNA配列符号化方法。
- 前記抽出された差異点を所定サイズの断片に分割する段階をさらに含み、
前記変換段階は前記分割された断片を基準として前記抽出された差異点を文字列に変換することを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載のDNA配列符号化方法。 - 対象配列を整列する段階の前に、
ランダム変数を入力とする変異配列生成関数によって変異配列生成因子を生成し、前記生成された変異配列生成因子によって前記参照配列を変形する段階をさらに含むことを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載のDNA配列符号化方法。 - 前記変異配列生成因子は、変異の総数、変異間の距離、変異の長さ、変異の種類、及び変異配列を含むことを特徴とする請求項13に記載のDNA配列符号化方法。
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